capÍtulo xiv aplicaÇÃo do mÉtodo analÍtico melo... · aplicaÇÃo do mÉtodo analÍtico 14.1....
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CAPÍTULO XIV
APLICAÇÃO DO MÉTODO ANALÍTICO
14.1. Aplicação Analítica
O procedimento analítico otimizado foi aplicado na análise de amostras de
água de mar coletadas durante os anos de 2001 a 2003 em várias praias de
Salvador, na região da Baía de Todos os Santos e efluentes hídricos da Refinaria
Landulfo Alves de Mataripe (RLAM). Estes dados, por sua vez, foram confrontados
com outros já existentes, retirados da literatura científica, bem como a Resolução
CONAMA nº 20/86 para águas salinas [27]. Os resultados também foram
analisados através de análise de variância para constatar se há diferença
significativa entre as respostas obtidas.
14.2. Determinação de Vanádio
14.2.1. Determinação de Vanádio em amostras de água de mar da orla de Salvador
Vanádio foi determinado em amostras de água de mar da orla de
Salvador, e em alguns casos, foram realizadas adições do metal para averiguar a
sua recuperação através do método proposto, obtendo então recuperações entre
92 a 105 % deste metal, como mostra a tabela 14.1.
- 145 -
Tabela 14.1. - Determinação de vanádio em amostras de água de mar da orla de Salvador (n= 3)
Amostra de água de mar
Vanádio adicionado
(µg L-1)
Vanádio encontrado
(µg L-1)
Recuperação (%)
Água de mar sintética 0
12,50
< LOD
12,26 ± 0,10
---
98,1
Ribeira 0 1,59 ± 0,02 ---
Boa Viagem 0
1,25 1,21 ± 0,03
2,43 ± 0,20
---
97,6
Porto da Barra 0
12,50 3,13 ± 0,09
14,68 ± 0,17
---
92
Ondina 0
12,50 1,77 ± 0,04
14,90 ± 0,16
---
105
Praia da Sereia 0 3,42 ± 0,62
Jardim de Alá 0
12,50 1,73 ± 0,06
14,16 ± 0,17
---
99,4
Boca do Rio 0
12,50 1,89 ± 0,08
12,90 ± 0,20
---
103
Corsário 0
12,50 3,05 ± 0,08
15,33 ± 0,16
---
98,2
Jaguaribe 0 3,46 ± 0,83
Patamares 0 3,12 ± 0,22
Piatã 0 3,20 ± 0,11
Itapoã 0 2,73 ± 0,24
Stella Mares 0
12,50 3,45 ± 0,08
15,38 ± 0,14
---
95,4
Volume de amostra: 800 mL ∗- Em 95% de nível de confiança.
- 146 -
14.2.2. Determinação de Vanádio em amostras de água de mar da Baía de Todos os Santos A determinação de vanádio na região da Baía de Todos os Santos teve
como objetivo estudar os níveis de vanádio nas regiões próximas à Refinaria
Landulfo Alves de Mataripe (RLAM), a fim de verificar possíveis contaminações
causadas pela descarga constante de efluentes salinos. Os resultados
demonstraram que nas amostras analisadas, os limites de vanádio estão acima da
média de concentração deste metal em água de mar, indicando uma possível
influência do descarte destes efluentes (tabela 14.2)
Tabela 14.2. - Determinação de vanádio em amostras de água de mar da Baía de
Todos os Santos.
Ponto Vanádio encontrado
(µg L-1).
Vanádio adicionado
(µg L-1)
Recuperação. (%)
01 4,29 ± 0,29
02 4,51 ± 0,34
03 4,20 ± 0,23 5,55 ± 0,23 102
04 4,27 ± 0,15
05 4,25 ± 0,24
06 4,49 ± 0,21
- 147 -
14.2.3. Determinação de Vanádio em amostras de efluentes hídricos
Dentre as amostras de efluentes hídricos analisadas, uma delas mostrou
alta concentração de vanádio, muito acima da concentração encontrada em água
de mar, demonstrando uma possível influência destes efluentes quando
descartados (Tabela 14.3).
Tabela 14.3. - Determinação de vanádio em amostras de efluentes hídricos (n= 3)
Amostra Vanádio adicionado
(µg L-1)
Vanádio encontrado
(µg L-1)
Recuperação (%)
Ponto 8 UI-76 0
1,25 7,06 ± 0,06
8,30 ± 0,03
----
99,2
Ponto 8 U-75 0
12,50 2,99 ± 0,05
14,98 ± 0,30
---
95,9
Ponto 8 U-75 0
12,50 2,23 ± 0,22
14,44 ± 0,12
---
97,7
Ponto 8 U-76 0
1,25 1,93 ± 0,05
3,20 ± 0,08
---
102
Volume de amostra: 800 mL
∗- Em 95% de nível de confiança. **- Vanádio na presença de vários íons metálicos.
- 148 -
14.3. Determinação de Cobre
14.3.1. Determinação de Cobre em amostras de água de mar da orla de Salvador
Cobre também foi determinado nas amostras de água de mar coletadas
na orla de Salvador, e em alguns casos, este metal foi adicionado para verificar a
eficiência do método otimizado, obtendo-se recuperações de 94 -100%. Os
resultados encontrados estão dentro da conformidade daqueles referenciados na
literatura (Tabela 14.4).
- 149 -
Tabela 14.4. - Determinação de cobre em amostras de água de mar da orla de Salvador (n= 3).
Amostra de água de mar Cobre adicionado
(µg L-1)
Cobre encontrado
(µg L-1)
Recuperação (%)
Água de mar sintética 0
12,50
< LOD
12,38 ± 0,11
---
99,0
Ribeira 0 0,68± 0,03 ---
Boa Viagem 0
1,25 0,53 ± 0,13
1,74 ± 0,25
---
96,8
Porto da Barra 0
12,50 0,38 ± 0,11
13,51 ± 0,17
---
105
Ondina 0
12,50 0,48 ± 0,10
12,25 ± 0,16
----
94
Praia da Sereia 0 0,47 ± 0,06
Jardim de Alá 0
12,50 0,36 ± 0,04
15,55 ± 0,18
---
100
Boca do Rio 0
12,50 0,13 ± 0,05
12,50 ± 0,06
---
100
Corsário 0
12,50 0,38 ± 0,04
12,56 ± 0,06
---
97,4
Jaguaribe 0 0,34 ± 0,04
Patamares 0 0,20 ± 0,05
Piatã 0 0,15 ± 0,04
Itapoã 0 0,14 ± 0,04
Stella Mares 0
12,50 0,94 ± 0,02
13,21 ± 0,14
---
98
Volume de amostra: 800 mL ∗- Em 95% de nível de confiança.
- 150 -
14.3.2 Determinação de Cobre em amostras de água de mar da Baía de Todos os Santos A concentração de cobre foi determinada em alguns pontos da Baía de
Todos os Santos, sendo que o teor mais alto de cobre ocorreu no ponto mais
próximo da Refinaria Landulfo Alves, contudo, dentro da faixa de concentração
normalmente encontrada em água de mar e dos limites estabelecidos pelo
CONAMA (<0,05 mg/L de Cu) (Tabela 14.5).
Tabela 14.5. - Determinação de cobre em amostras de água de mar da Baía de
Todos os Santos.
Ponto Cobre encontrado.
Cobre adicionado.
Cobre recuperado (%)
01 0,34 ± 0,13
02 0,38 ± 0,26
03 0,73 ± 0,07 1,70 ± 0,09 96,6
04 0,55 ± 0,15
05 0,44 ± 0,11
06 0,39 ± 0,07
14.3.3. Determinação de Cobre em amostras de efluentes hídricos
As amostras de efluentes hídricos da RLAM analisadas tiveram a
concentração de cobre dentro dos limites aceitáveis. A amostras também sofreram
adição de metal para verificar a eficiência da recuperação, conforme tabela 14.6.
- 151 -
Tabela 14.6. - Determinação de cobre em amostras de efluentes hídricos (n= 3).
Amostra Cobre adicionado
(µg L-1)
Cobre encontrado
(µg L-1)
Recuperação (%)
Ponto 8 U-76 (25/04/02) 0
1,25 0,53 ± 0,02
1,75 ± 0,02
----
97,1
Ponto 8 U-75 (12/08/02) 0
12,50 1,03 ± 0,07
13,26 ± 0,12
---
97,8
Ponto U-75 (06/08/02) 0
12,50 0,88 ± 0,14
13,40 ± 0,16
---
100
Ponto 8 U-76 (15/08/02) 0
1,25 2,62 ± 0,08
3,83 ± 0,24
---
96,8
Volume de amostra: 800 mL
∗- Em 95% de nível de confiança.**- Cobre na presença de vários íons metálicos.
- 152 -
CONCLUSÕES
Este trabalho teve como principal objetivo a avaliação preliminar e controle
de vanádio e cobre em água de mar e efluentes de refinaria de petróleo para o
desenvolvimento de protocolo analítico, utilizando PAN como agente complexante
e carvão ativado como fase sólida, tendo a Estatística como ferramenta.
Com as aplicações de planejamentos fatoriais e otimização das variáveis
experimentais utilizando matriz de Doehlert, foi possível a otimização de um
procedimento baseado na extração em fase sólida, por ser mais eficiente e
permitir um menor número de experimentos, além de melhorar a qualidade dos
resultados e facilitar sua interpretação.
O planejamento multivariado permitiu a identificação dos fatores que
exercem influências significantes no sistema estudado. No caso do complexo
vanádio(IV)-PAN, os fatores mais significativos foram pH e massa de carvão
ativado, juntamente com a interação (pH x massa de carvão ativado). Após a
otimização Doehlert, foi possível estabelecer as condições ótimas para a utilização
do sistema.
No caso do complexo cobre(II)-PAN, os fatores significativos foram massa
de PAN, pH e massa de carvão ativado, bem como as interações (massa de PAN
x pH) e (pH x massa de carvão ativado). A otimização Doehlert também foi
realizada, obtendo-se os valores adequados para a determinação deste metal em
matriz salina.
As condições favoráveis para a formação do complexo V(IV)-PAN e
adsorção pelo carvão ativado, foram confirmadas através da determinação das
propriedades cinéticas e termodinâmicas dentro das condições estabelecidas no
sistema.
A determinação através de separação e pré-concentração de cobre e
vanádio, utilizando fase sólida, permitiu a caracterização destes metais na costa
de Salvador, obtendo-se dados consistentes com aqueles reportadas na literatura.
- 153 -
Os valores obtidos para vanádio nas amostras referentes à Baía de Todos
os Santos, mostraram-se acima da média referenciada na literatura, sugerindo
uma possível influência do descarte de efluentes industriais na região.
O desenvolvimento do protocolo analítico para pré-concentração e
determinação de cobre e vanádio em amostras de água de mar na região da Baía
de Todos os Santos, bem como em efluentes hídricos da Refinaria Landulfo Alves
de Mataripe (RLAM) criou a possibilidade de monitoramento e controle dos níveis
destes metais na região para a conservação da qualidade do ambiente marinho.
- 154 -
CONSIDERAÇÕES FINAIS
As técnicas espectroanalíticas são ferramentas importantes para a
determinação de elementos traços, principalmente em matrizes complexas. Estas
por sua vez, aliadas às técnicas de separação de matriz e pré-concentração do
analito, fornecem o mecanismo necessário para a solução de problemas
relacionados por efeito da matriz e baixa sensibilidade.
A metodologia apresentada para a separação, pré-concentração e
determinação de vanádio e cobre em amostras de água de mar por
Espectrometria de Emissão Ótica com Plasma Indutivamente Acoplado, utilizando
PAN como agente complexante e carvão ativado como fase sólida apresentou
resultados satisfatórios, sendo posteriormente aplicada no monitoramento da água
do mar da Baía de Todos os Santos e no controle do teor destes metais em
efluentes salinos da Refinaria Landulfo Alves de Mataripe.
A caracterização físico-química da adsorção do complexo vanádio(IV)-
PAN sobre carvão ativado, reforçou a forte habilidade de adsorção desta fase
sólida, favorecendo a separação da matriz salina.
O desenvolvimento de procedimentos analíticos envolvendo otimização
por técnicas multivariadas possui a vantagem de ser mais econômico, mais rápido
e efetivo.
A aplicação de planejamento fatorial e matriz Doehlert permitiu a
otimização de um procedimento mais eficiente utilizando um número de
experimentos muito pequeno comparado com a técnica univariada. Os resultados
encontrados em amostras de água de mar mostraram concordância com os dados
apresentados na literatura.
- 155 -
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